Applications of Biotechnology to Mitigation of Greenhouse Warming pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Battelle Press

作者:St. Michaels Workshop on Applications of Biotechnology to Mitigation o

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-01

价格:USD 45.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781574771411

丛书系列:

图书标签:

• Biotechnology
• Greenhouse Gas Mitigation
• Climate Change
• Environmental Biotechnology
• Carbon Sequestration
• Bioenergy
• Sustainable Agriculture
• Renewable Energy
• Bioremediation
• Global Warming

生物技术在减缓温室效应中的应用：一本综合性指南 本书《生物技术在减缓温室效应中的应用》深入探讨了生物技术如何成为应对全球气候变化挑战的关键力量。从理论基础到前沿实践，本书系统地梳理了生物技术在减少温室气体排放、增强碳汇能力以及开发可持续替代方案等方面的巨大潜力。本书旨在为科研人员、政策制定者、行业专业人士以及对环境可持续性感兴趣的广大读者提供一个全面而深入的视角，理解生物技术在构建更绿色、更低碳的未来中所扮演的不可或缺的角色。 第一章：气候变化与生物技术：紧迫的挑战与机遇 本章首先回顾了当前气候变化的严峻形势，详细阐述了温室气体排放的来源、影响以及对全球生态系统和人类社会的深远威胁。在此基础上，本书引入了生物技术，将其定义为利用生物体、生物系统或其衍生物制造产品或技术的过程。本书强调，生物技术并非抽象的概念，而是拥有解决现实世界问题的强大工具。本章将重点分析为什么生物技术在减缓温室效应方面具有独特的优势，例如其固有的可再生性、高效的转化能力以及环境友好的特性。我们将探讨生物技术如何从根本上改变我们获取能源、生产材料以及管理自然资源的方式，从而为减缓温室效应开辟新的途径。 第二章：生物技术在减少温室气体排放中的直接应用 本章将聚焦于生物技术如何直接减少大气中的温室气体排放。我们将详细介绍以下几个关键领域： 生物能源的开发与应用： 生物质能源： 详细阐述利用植物、藻类、农业废弃物等生产生物乙醇、生物柴油、生物甲烷等替代化石燃料的技术。我们将深入探讨不同生物质来源的优势与劣势，以及转化技术（如发酵、热化学转化）的最新进展。特别关注如何通过基因工程和合成生物学优化生物质的产量和能量密度。 藻类生物燃料： 重点介绍藻类作为第三代生物燃料的潜力，其高光合效率、快速生长以及不与粮食作物竞争土地资源的特点。我们将分析藻类大规模培养、油脂提取以及转化制备生物燃料的技术挑战与解决方案。 微生物燃料电池： 探讨利用微生物的电化学活性产生电能的技术，以及其在污水处理和生物质废弃物能源化方面的应用前景。 工业过程的生物催化与生物转化： 绿色化学与生物催化剂： 介绍酶和微生物作为高效、选择性强的生物催化剂，如何在工业生产中替代高能耗、高污染的化学催化剂。重点分析其在生产化学品、药品、材料等方面的应用，以及如何减少化学合成过程中产生的温室气体排放。 生物基材料的生产： 详细阐述利用生物质通过生物发酵、生物合成等过程生产生物塑料、生物纤维、生物复合材料等，以替代石油基材料。分析这些材料在降低生产过程碳足迹和促进循环经济方面的贡献。 农业领域的温室气体减排： 优化微生物群落： 介绍如何通过益生菌、固氮菌等微生物的添加，提高土壤肥力，减少化肥使用，从而降低化肥生产和使用过程中产生的氧化亚氮（N₂O）排放。 改进饲料与消化： 探讨通过添加特定饲料添加剂（如海藻提取物）来降低反刍动物（如牛羊）消化过程中产生的甲烷（CH₄）排放。 精准农业与生物传感器： 分析如何利用生物技术支持的精准农业技术，优化水肥管理，减少农业生产对化肥和能源的依赖。 第三章：生物技术在增强碳汇能力中的作用 本章将深入探讨生物技术如何通过多种方式增强地球的碳汇能力，即从大气中吸收并储存二氧化碳（CO₂）。 植被固碳的生物技术改良： 基因工程与作物改良： 介绍如何通过基因工程技术提高植物的光合效率，增强其固碳速率。例如，优化光合途径中的关键酶，提高叶绿素含量，延长叶片寿命等。 抗逆性育种： 探讨如何培育耐旱、耐盐、耐高温等抗逆性强的作物和树木，使其在不利环境下也能保持较高的生长速度和固碳能力，并能在更广阔的区域进行生态恢复和绿化。 森林恢复与生物技术： 分析如何利用生物技术加速森林植被的生长和健康，提高森林的固碳效率，以及在森林火灾后进行快速的植被恢复。 土壤碳封存的生物技术策略： 微生物土壤改良： 介绍利用微生物的代谢活动，促进土壤有机质的形成和稳定，从而提高土壤的固碳能力。例如，利用固碳菌、解磷菌等。 生物炭的生产与应用： 探讨生物炭（通过生物质在缺氧条件下热解产生）作为一种稳定的碳封存形式，在土壤中的应用，以及如何通过生物技术优化生物炭的生产和土壤改良效果。 海洋碳汇的生物技术创新： 藻类养殖与蓝碳： 重点介绍大规模海洋藻类养殖的潜力，藻类在生长过程中吸收大量CO₂，并能将碳固定在生物质中，甚至通过沉降作用将碳转移到深海，形成“蓝碳”。分析藻类养殖在碳捕获、生物质利用以及生态修复方面的多重效益。 海洋微生物在碳循环中的作用： 探讨海洋微生物在海洋碳循环中的关键作用，以及如何通过生物技术研究和调控海洋微生物群落，增强海洋的碳吸收能力。 第四章：生物技术在碳捕获、利用与储存（CCUS）中的创新 本章将重点介绍生物技术在日益重要的碳捕获、利用与储存（CCUS）技术链条中的应用。 生物基碳捕获技术： 生物吸附剂： 介绍利用生物质、微生物或其衍生物制备高效的CO₂吸附剂，用于从工业排放源或大气中捕获CO₂。 生物反应器与藻类捕获： 详细阐述利用藻类生物反应器直接吸收工业排放气体中的CO₂，并将其转化为生物质，实现碳的循环利用。 生物基CO₂的利用： 生物制造： 介绍如何利用生物技术将捕获的CO₂作为碳源，通过微生物发酵或合成生物学途径，生产高价值化学品、燃料、材料等。例如，利用微生物将CO₂转化为生物乙醇、生物塑料单体、食用蛋白等。 二氧化碳加氢制燃料： 探讨利用生物催化或电催化结合，将CO₂与氢气反应生成合成燃料（如合成甲烷、甲醇）。 生物基CO₂地下储存与监测： 微生物在地下储存中的作用： 探讨微生物在优化CO₂在地下地质构造中注入和封存过程中的作用，例如，减少泄漏的风险，提高封存效率。 生物传感器用于监测： 分析如何利用生物传感器技术监测地下CO₂储存区域的环境变化，确保储存的安全性。 第五章：可持续性、政策与伦理考量 本章将回归到更宏观的层面，审视生物技术在减缓温室效应应用中的可持续性、政策导向以及伦理问题。 全生命周期评估（LCA）： 强调对生物技术应用进行严格的全生命周期评估，以确保其在整个生命周期中，从原料获取到最终废弃，都能实现温室气体净减排。 经济可行性与政策支持： 分析生物技术方案的经济成本效益，以及政府在激励研发、推广应用、建立市场机制等方面所能发挥的重要作用。探讨碳税、补贴、绿色信贷等政策工具。 社会接受度与伦理挑战： 讨论转基因技术、合成生物学等在公众中的接受度问题，以及在应用过程中可能出现的伦理、公平性、知识产权等方面的挑战。 跨学科合作与全球倡议： 强调生物技术在气候变化领域的成功应用需要跨越学科、国家和部门的界限，促进国际合作，共同应对这一全球性挑战。 结论：生物技术引领绿色未来 本书的结论部分将对前文内容进行总结，重申生物技术在减缓温室效应方面的巨大潜力，并展望未来发展方向。我们将强调，生物技术并非解决气候危机的万能钥匙，但它无疑是实现可持续发展目标、构建低碳经济、保护地球家园的关键组成部分。本书鼓励读者积极拥抱生物技术带来的机遇，共同为建设一个更健康、更可持续的地球贡献力量。

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